Після надходження в організм радіонукліди розподіляються нерівномірно. Це пов’язано з їхніми хімічними властивостями, схожістю з біогенними елементами та особливостями обміну речовин. У результаті окремі органи і тканини стають критичними органами, тобто такими, де накопичення радіонуклідів і доза опромінення є найбільшими.
1. Основні принципи накопичення
Радіонукліди:
- імітують хімічні елементи (Ca, K, I, Fe тощо)
- вбудовуються в обмін речовин
- затримуються в органах з повільним оновленням тканин
2. Основні органи накопичення
2.1. Щитоподібна залоза
Накопичує:
131I, 125I
Причина:
активне захоплення йоду для синтезу гормонів
Наслідки:
- високі локальні дози
- ризик функціональних порушень
2.2. Кісткова тканина
Накопичує:
90Sr, 226Ra, 239Pu
Причина:
хімічна подібність до кальцію
Особливості:
- дуже тривале утримання
- опромінення кісткового мозку
2.3. Кістковий мозок
Опромінюється переважно через:
накопичення радіонуклідів у кістках
Критичний для:
- кровотворення
- імунної системи
2.4. Печінка
Накопичує:
137Cs, 60Co, ізотопи плутонію
Причина:
фільтрація крові та метаболізм
2.5. Нирки
Накопичують і виводять:
ураніл-іони, тритій, деякі ізотопи цезію
Причина:
екскреція радіонуклідів з сечею
2.6. Легені
Накопичують:
радіоактивні аерозолі, 222Rn і продукти його розпаду
Особливо небезпечно при:
інгаляційному надходженні
2.7. М’язова тканина
Накопичує:
137Cs
Причина:
хімічна подібність до калію
Особливість:
велика маса тканини → значний внесок у дозу
3. Узагальнювальна таблиця
| Радіонуклід | Основний орган накопичення |
|---|---|
| 131I | Щитоподібна залоза |
| 90Sr | Кістки |
| 137Cs | М’язи, печінка |
| 239Pu | Кістки, печінка |
| 226Ra | Кістки |
| 222Rn | Легені |
| 3H (тритій) | Вся водна фаза організму |
| 60Co | Печінка |
| Елемент | Найбільш чутливий орган або тканина |
Маса органу або тканини, кг | Частка повної дози | |
| водень | H | Все тіло | 70 | 1.0 |
| вуглець | C | Все тіло | 70 | 1.0 |
| натрій | Nа | Все тіло | 70 | 1.0 |
| калій | К | М’язова тканина | 30 | 0.92 |
| стронцій | Sr | Кістка | 7 | 0.7 |
| йод | I | Щитовидна залоза | 0.2 | 0.2 |
| цезій | Сs | М’язова тканина | 0.45 | |
| барій | Ва | Кістка | 7 | 0.96 |
| радій | Rа | Кістка | 7 | 0.99 |
| торій | Тh | Кістка | 7 | 0.82 |
| уран | U | Нирки | 0.3 | 0.065 |
| плутоній | Рu | Кістка | 7 | 0.75 |
4. Час утримання (біологічний період напіввиведення)
Приклад:
131I: ~7 діб
137Cs: ~70–110 діб
90Sr: десятки років (у кістках)
5. Критичні органи
Критичний орган — це орган, який:
отримує найбільшу дозу
визначає радіаційний ризик для організму
6. Практичне значення
Знання органів накопичення важливе для:
- радіаційної медицини
- оцінки внутрішнього опромінення
- планування захисних заходів
- аналізу наслідків аварій (Чорнобиль, Фукусіма)
Радіонукліди накопичуються в організмі селективно, уражаючи передусім ті органи, де їхні хімічні аналоги відіграють біологічну роль. Найбільш критичними є щитоподібна залоза, кісткова тканина, легені, печінка та кістковий мозок.